Than sinh học: Chất hữu cơ và phân trộn siêu tích điện

Biochar là gì?

Than sinh học là một hoạt động nông nghiệp cổ xưa của con người, phần lớn bị lãng quên cho đến những thập kỷ gần đây. Than sinh học cổ đại đã được phát hiện ở lưu vực sông Amazon, nơi nó được gọi là “Terra Preta”. Đất màu mỡ với than sinh học đã cung cấp thức ăn cho hàng triệu người Nam Mỹ cổ đại trong một khu vực bị thách thức bởi độ phì nhiêu của đất.

Đất than sinh học “Terra Preta” vẫn phong phú và màu mỡ cho đến ngày nay. Than sinh học là carbon còn lại sau khi vật chất thực vật hoặc động vật được nung hoặc “nhiệt phân” ở nhiệt độ thấp, trong điều kiện không có oxy. Đó là một quá trình tự nhiên xảy ra khi cháy rừng. Carbon là một thành phần tự nhiên của đất sống lành mạnh. Người xưa đã tăng cường lượng cacbon trong đất tự nhiên này bằng cách sản xuất than sinh học trong một quy trình tương tự như sản xuất than củi. Nhiệt phân than sinh học hiện đại là một quá trình hiệu quả, được thiết kế chặt chẽ, tạo ra than sinh học và các sản phẩm phụ có giá trị một cách sạch sẽ, có khả năng tự cung cấp năng lượng và âm tính với cacbon.

Biochar hoạt động như thế nào?

1. Sản xuất. Than sinh học, khi thuộc tính được tạo ra thông qua quá trình nhiệt phân, vẫn giữ nguyên cấu trúc tế bào cực nhỏ của nguyên liệu thực vật hoặc động vật mà từ đó nó được tạo ra. Một nắm than sinh học chứa nhiều diện tích bề mặt và hàng tỷ khoang tế bào. Than sinh học ra khỏi quá trình nhiệt phân vô trùng.

2. Cấy phân. Than sinh học vô trùng được “cấy” với đời sống sinh học có lợi. Phương pháp đơn giản nhất là kết hợp than sinh học vào hoạt động ủ phân hiện có. Các vi sinh vật có lợi, nấm và vi khuẩn cư trú trong mạng lưới rộng lớn các khoang tế bào than sinh học, nơi chúng phát triển, sinh sản, cạnh tranh và tạo ra các chất dinh dưỡng có sẵn cho thực vật. Quá trình này có thể mất 3 - 12 tuần.

3. Sử dụng làm bản sửa đổi đất. Phân hữu cơ Biochar đã được cấy được đưa vào ruộng nông nghiệp hoặc đất bãi cỏ. Ở đó, nó cải thiện chu trình chuyển hóa chất dinh dưỡng, tăng khả năng giữ nước, đẩy nhanh quá trình xây dựng các chất hữu cơ trong đất và lọc bỏ phân khoáng và chất độc thường chảy ra suối.

Ưu điểm của than sinh học

• Than sinh học giúp xây dựng chất hữu cơ trong đất (SOM), cacbon hữu cơ trong đất (SOC) và hoạt động sinh học của đất. Chỉ riêng phân trộn là một phương pháp tốt để cô lập carbon vào đất (do đó loại bỏ nó khỏi nguồn CO2 trong khí quyển.) Tuy nhiên, phân trộn bị ôxy hóa trong một vài năm, trả lại carbon của nó vào bầu khí quyển. Than sinh học là cacbon trong đất tồn tại ổn định trong đất hàng trăm hoặc hàng nghìn năm, đồng thời có lợi cho độ phì nhiêu của đất.

• Than sinh học nâng cao khả năng thấm nước mưa của đất. Ít nước chảy hơn có nghĩa là giảm các vấn đề quản lý chất dinh dưỡng, tăng khả năng chịu hạn và giảm chi phí quản lý nước mưa.

• Than sinh học hoạt động như một “bộ lọc carbon” quy mô lớn, hấp thụ phân khoáng dư thừa, thuốc trừ sâu và chất độc trước khi nước mưa đưa chúng vào các đường nước. 

• Than sinh học biến chất thải nông nghiệp thành một sản phẩm nông nghiệp có giá trị. Phân gà, cây bệnh, phân chuồng, sinh khối các loài xâm hại, gỗ vụn thành phố,... Tất cả đều có thể bị nhiệt phân thành than sinh học vô trùng.

• Sản xuất than sinh học là năng lượng tự cung tự cấp và có thể tạo ra năng lượng dư thừa để bán lại vào lưới điện, để sưởi ấm nhà kính hoặc thay thế năng lượng được sản xuất thông thường. 

• Sản xuất than sinh học sạch, vượt qua tiêu chuẩn khí thải của California.

• Sản xuất than sinh học tạo ra các sản phẩm phụ có giá trị. Tùy thuộc vào sinh khối nguyên liệu thô đang được nhiệt phân thành than sinh học, quá trình này có thể tạo ra lượng nhiệt thải, khí tổng hợp, giấm gỗ và các sản phẩm có giá trị cao khác.

• Than sinh học giúp khôi phục các mức carbon thiết yếu trong đất và mức sinh khối sinh học đã bị cạn kiệt do nông nghiệp thâm canh. Than sinh học KHÔNG phải là một sản phẩm phế thải, nó là carbon điện từ các nguyên liệu hữu cơ, giúp tăng cường quá trình xây dựng đất tự nhiên hàng triệu năm tuổi.

• Than sinh học đặc biệt hiệu quả trong việc đẩy nhanh việc chuyển đổi các cánh đồng nông nghiệp “thông thường”, các bãi cỏ trong nước và các tuyến đường xanh đô thị sang các phương pháp hữu cơ.

Sưu tầm nguồn internet dịch